对燃气蒸汽联合循环机组进行高压缸暖缸的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公布了一种对燃气蒸汽联合循环机组进行高压缸暖缸的装置。所述装置包括：逆流暖缸通路，逆流暖缸通路连通逆流暖缸蒸汽的汽源与高压缸，逆流暖缸蒸汽在流过所述逆流暖缸通路时，将热量传递给高压缸，使高压缸的金属温度升高；逆流阀，设置在逆流暖缸通路上，位于高压缸和逆流暖缸蒸汽的汽源之间，当满足预设条件时逆流阀被打开，逆流暖缸蒸汽通过逆流阀进入高压缸；逆流排放阀，设置在高压缸和凝汽器之间，将高压缸中的逆流暖缸蒸汽排至凝汽器。本实用新型专利技术能在最大限度利用现有设备的同时提高暖缸效率以及减少暖缸时间，延长机组使用寿命并达到节能减排的目的。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
对燃气蒸汽联合循环机组进行高压缸暖缸的装置
本技术涉及燃气蒸汽联合循环机组的冷态启动，特别涉及在冷态启动时对燃气蒸汽联合循环机组进行高压缸暖缸的装置。
技术介绍
燃气轮机的工作过程是:压气机连续地从大气中吸入空气并将其压缩；压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合后燃烧，成为高温燃气，高温燃气进入燃气透平膨胀做功，带动发电机输出电能。燃气蒸汽联合循环机组就是燃气轮机将高温余气排到余热锅炉，在余热锅炉内高温余气加热受热面，使管屏内的水生成最高达650°C的过热蒸汽，所述过热蒸汽被送到蒸汽轮机做功，带动汽轮发电机输出电能，燃气轮机的排气进入凝汽器冷凝成水后重新送回余热锅炉参与汽水循环。燃气蒸汽联合循环机组的蒸汽轮机一般有三种启动方式:(I)燃气轮机启动方式，单轴燃气蒸汽联合循环汽轮机组采用此种启动方式，即燃气轮机启动后，由于燃气轮机的高压、中压和低压缸与燃气轮机同轴，因此也被带动空转，随后开启燃气轮机的中压主汽调阀和高温主蒸汽(以下简称高温主汽)调阀使燃气轮机工作，开启中压主汽调阀和高温主汽调阀的时间和条件一般不相同；(2)中压缸启动方式，此种情况下先启动燃气轮机，此时蒸汽轮机不转，然后打开中压主汽调阀，蒸汽冲动中压缸旋转带动整个蒸汽轮机，负载满足一定条件后再开启高压缸；(3)高中压联合启动方式，因本技术不涉及此种启动方式的燃气蒸汽联合循环汽轮机，因此省略对该启动方式的介绍。上述前两种启动方式中，当打开高温主汽阀门进气时，高压缸的壁温要达到一定温度。因为为保证燃气轮机稳定运行，进入高压缸的主再蒸汽的温度不能小于371°C。如果气温和壁温温差较大，将使高压转子表面产生较大的热应力，并且温差大也使得转子表面温度迅速上升，导致表面和中心孔的温差快速增大，转子中心孔的应力急剧增加，都将大大损耗蒸汽轮机的寿命。一般而言，联合循环机组停机超过72小时后，机组的金属恢复到较低温度，如果此时启动联合循环机组则被称为“冷态启动”。冷态启动中，由于高压缸的原始壁温很低，所以开启高温主汽调阀时要先对高压缸进行暖缸。现有技术中，一般采用延长高压缸空转的时间来实现暖缸。空转时的鼓风摩擦和轴封蒸汽可提高高压缸的壁温。但由于空转时的高压缸处于真空状态，高压转子动叶尺寸较短，暖机效果较差，并且此种方式延长了机组启动时间，增加了燃气轮机在低负荷工况下的运行时间，导致机组效率低下和燃气轮机寿命缩短，经济性较差，并且机组在低负荷工况下工作时，会排出更多的废气，主要成分NO x、CO、CO2。
技术实现思路
本技术提供了一种逆流暖缸的高效的高压缸暖缸技术，能提高暖缸效率以及减少暖缸时间，因此可缩短燃气轮机低负荷运行时间，使机组寿命损耗和环保排放状况都有较大改善。同时本技术极大限度的复用了现有的燃气蒸汽联合循环机组的结构。为实现上述目的，根据本技术的一个方面提供了一种对燃气蒸汽联合循环机组进行高压缸暖缸的装置，所述装置包括:逆流暖缸通路，所述逆流暖缸通路联通逆流暖缸蒸汽的汽源与所述高压缸，所述逆流暖缸蒸汽在流过所述逆流暖缸通路时，将热量传递给所述高压缸，使所述高压缸的金属温度升高；逆流阀，设置在所述逆流暖缸通路上，位于所述高压缸和所述逆流暖缸蒸汽的汽源之间，当满足预设条件时所述逆流阀被打开，所述逆流暖缸蒸汽通过所述逆流阀进入所述高压缸；逆流排放阀，设置在所述高压缸和凝汽器之间，用于将所述高压缸中的所述逆流暖缸蒸汽排至所述凝汽器。大部分燃气蒸汽联合循环机组都有用于冷却高压缸的逆流回路，所以本技术在装置上可复用该用于冷却的逆流回路，本技术涉及的逆流阀和逆流排放阀都可复用该冷却回路的逆流阀和逆流排放阀。部分小排量的燃气蒸汽联合循环机组没有上述冷却回路，但燃气蒸汽联合循环机组都有连接高压缸和凝汽器的阀门，所述连接高压缸和凝汽器的阀门在有些机组中被称为逆流排放阀，另一些机组中被称为疏水阀，因此对于没有冷却回路的机组，本技术涉及的逆流排放阀仍可复用机组原有的逆流排放阀或疏水阀，仅在高压缸上加装一个连接高压缸和逆流暖缸蒸汽的汽源的阀门即可。可替换的，上述逆流暖缸蒸汽是高压缸的高压旁路中的冷再蒸汽、邻机的冷再蒸汽或其他汽源。特别的，对于本技术的一个实施方式测定的开启逆流阀的预设条件是:燃气轮机达到一定转速同时高压缸金属温度达到一定温度，优选地，所述预设条件包括所述高压缸的转速达到所述高压缸额定转速的75%以上并且高压缸的金属温度高于100 T。根据本技术的另一个方面，提供了一种对燃气蒸汽联合循环机组进行高压缸暖缸的方法，所述方法包括:当所述高压缸满足预设条件时，打开逆流阀，所述逆流阀是设置在所述高压缸和逆流暖缸蒸汽的汽源之间的阀门，所述逆流暖缸蒸汽通过所述逆流阀进入所述高压缸；所述逆流暖缸蒸汽流过所述高压缸，并将热量传递给所述高压缸，使所述高压缸的金属温度升高；流过所述高压缸的所述逆流暖缸蒸汽由逆流排放阀排至冷凝器，所述逆流排放阀设置在所述高压缸和所述冷凝器之间。优选地，所述方法进一步包括，当利用所述逆流暖缸蒸汽实现所述高压缸逆流暖缸后，逐渐打开高压主汽阀门同时逐渐关闭高压旁路阀门；以及所述冷态启动完成后，关闭所述逆流排放阀。优选地，所述方法进一步包括在所述逆流暖缸蒸汽通过所述高压缸前的预处理步骤，所述预处理步骤包括:启动燃气轮机使余热锅炉中产生高温主汽；使所述高温主汽经过蒸汽轮机，此时所述高温主汽经过高压旁路和中压旁路而非高压缸和中压缸；以及当高温主汽满足所述中压缸的进气条件后逐渐打开中压主汽阀门并关闭中压旁路阀门，使热再蒸汽进入所述中压缸冲动转子，直到所述高压缸满足预设条件。本技术能在最大限度复用现有设备的同时提闻暖缸效率以及减少暖缸时间，延长机组使用寿命并达到节能减排的目的。【附图说明】附图以示例的方式示出了本技术的一个实施方式。相同的附图标记表示相同或相似的部件。图1示出了根据本技术的一个实施方式的对燃气蒸汽联合循环机组进行高压缸暖缸的装置的原理图；图2示出了根据本技术的一个实施方式的采用中压缸启动方式的燃气蒸汽联合循环机组；图3示出了根据本技术的一个实施方式的采用燃气轮机启动方式的单轴燃气蒸汽联合循环机组；以及图4示出了根据本技术的一个实施方式的对燃气蒸汽联合循环机组进行高压缸暖缸的方法的流程图。附图标记说明I高温主汽12高压旁路调阀10高温主汽截止阀 IOa高温主汽调节阀11冷再截止阀Ila冷再调节阀20中压主汽截止阀20a中压主汽调节阀`21再热器22中压旁路调节阀30逆流阀32逆流排放阀31高排逆止阀100高压缸200中压缸300低压缸Hl燃气轮机Hll压气机H12燃烧室H13燃气透平H2余热锅炉H3蒸汽轮机H4凝汽器H5水泵H6发电机【具体实施方式】下文中结合附图对本技术做进一步的详细说明。为实现上述目的，根据本技术的一个方面提供了一种对燃气蒸汽联合循环机组进行高压缸暖缸的装置，所述装置包括:逆流暖缸通路，所述逆流暖缸通路联通逆流暖缸蒸汽的汽源与所述高压缸，所述逆流暖缸蒸汽在流过所述逆流暖缸通路时，将热量传递给所述高压缸，使所述高压缸的金属温度升高；逆流阀，设置在所述逆流暖缸通路上，位于所述高压缸和所述逆流暖缸蒸汽的汽源之间，当满足预设条件时所述逆流阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对燃气蒸汽联合循环机组进行高压缸暖缸的装置，其特征在于，所述装置包括：逆流暖缸通路，所述逆流暖缸通路联通逆流暖缸蒸汽的汽源与所述高压缸，所述逆流暖缸蒸汽在流过所述逆流暖缸通路时，将热量传递给所述高压缸，使所述高压缸的金属温度升高；逆流阀，设置在所述逆流暖缸通路上，位于所述高压缸和所述逆流暖缸蒸汽的汽源之间，当满足预设条件时所述逆流阀被打开，所述逆流暖缸蒸汽通过所述逆流阀进入所述高压缸；逆流排放阀，设置在所述高压缸和凝汽器之间，用于将所述高压缸中的所述逆流暖缸蒸汽排至所述凝汽器。

【技术特征摘要】
1.一种对燃气蒸汽联合循环机组进行高压缸暖缸的装置，其特征在于，所述装置包括: 逆流暖缸通路，所述逆流暖缸通路联通逆流暖缸蒸汽的汽源与所述高压缸，所述逆流暖缸蒸汽在流过所述逆流暖缸通路时，将热量传递给所述高压缸，使所述高压缸的金属温度升高； 逆流阀，设置在所述逆流暖缸通路上，位于所述高压缸和所述逆流暖缸蒸汽的汽源之间，当满足预设条件时所述逆流阀被打开，所述逆流暖缸蒸汽通过所述逆流阀进入所述高压缸； 逆流排放阀，设置在所述高压缸和凝汽器之间，用于将所述高压缸中的所述逆流暖缸蒸汽排至...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘夏清，王建伟，陈元锁，朱意兵，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，北京国华电力有限责任公司，浙江国华余姚燃气发电有限责任公司，
类型：实用新型
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